第七章-自然地理學(xué)生物群落與生態(tài)系統(tǒng)(下)課件

第七章

生物群落與

生態(tài)系統(tǒng)第七章

生物群落與

生態(tài)系統(tǒng)1主要內(nèi)容第一節(jié)地球的生物界第二節(jié)生物與環(huán)境第三節(jié)生物種群和生物群落第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)第五節(jié)陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)第六節(jié)社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)第七節(jié)生物多樣性及其保護(hù)主要內(nèi)容第一節(jié)地球的生物界2本次課的內(nèi)容提要在前三節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能，了解生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡機(jī)制，并分別掌握陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)的特征與分布規(guī)律了解農(nóng)業(yè)、城市兩大社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的基本特性掌握生物多樣性的概念、價(jià)值等，從而了解如何保護(hù)生物多樣性本次課的內(nèi)容提要在前三節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功3第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)1生態(tài)系統(tǒng)的概念2生態(tài)系統(tǒng)的組分和結(jié)構(gòu)3生態(tài)系統(tǒng)的功能4生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)1生態(tài)系統(tǒng)的概念4第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)二戰(zhàn)后，人口的增長對自然資源與環(huán)境造成了日益增強(qiáng)的壓力，生態(tài)學(xué)和地理學(xué)也逐步參與解決相關(guān)的問題。20世紀(jì)前半期以生物的種群和群落維主要研究對象，從60年代開始則以生態(tài)系統(tǒng)為主要研究對象。第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)51生態(tài)系統(tǒng)的概念基本概念生態(tài)系統(tǒng)：在一定空間內(nèi)生物成分（生物群落）和非生物成分（物理環(huán)境）通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動相互作用、互相依存而形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。整個(gè)生物圈就是由各種生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌而成的地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)在一定限度內(nèi)具有自我調(diào)節(jié)和自組織能力，是一個(gè)控制系統(tǒng)或反饋系統(tǒng)；是一個(gè)動態(tài)系統(tǒng)，早期階段與晚期階段有許多不同特征。1生態(tài)系統(tǒng)的概念基本概念6池塘生態(tài)系統(tǒng)池塘生態(tài)系統(tǒng)71生態(tài)系統(tǒng)的概念濕地生態(tài)系統(tǒng)1生態(tài)系統(tǒng)的概念濕地生態(tài)系統(tǒng)8海洋生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)9湖泊生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)10陸地生態(tài)系統(tǒng)—美麗的神農(nóng)架陸地生態(tài)系統(tǒng)—美麗的神農(nóng)架112生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的組分非生物成分：太陽輻射能、水、氧氣、二氧化碳、無機(jī)鹽類和有機(jī)物質(zhì)。生物成分生產(chǎn)者：所有的綠色植物、藍(lán)藻、少量光合細(xì)菌以及化學(xué)能合成細(xì)菌，是生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)成分。消費(fèi)者：各類動物，屬于異樣成分。根據(jù)食性又分為植食動物和肉食動物。植食動物：一級消費(fèi)者；肉食動物：二、三、四級消費(fèi)者。分解者：細(xì)菌、真菌和一些原生動物，也稱為還原者。2生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的組分122生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分2生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分132生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中以生產(chǎn)者植物為起點(diǎn)，一些生物有機(jī)體通過食物的關(guān)系彼此聯(lián)結(jié)而形成的一個(gè)能量與物質(zhì)流通的系列即為食物鏈。食物網(wǎng)：若干個(gè)食物鏈彼此交織、錯(cuò)綜聯(lián)結(jié)形成復(fù)雜的能量與物質(zhì)流通的網(wǎng)絡(luò)，即食物網(wǎng)。營養(yǎng)級：在食物網(wǎng)中各食物鏈上凡屬于同一級環(huán)節(jié)上的所有生物種。2生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)14陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)15第七章-自然地理學(xué)生物群落與生態(tài)系統(tǒng)(下)ppt課件162生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的意義食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的形象體現(xiàn)；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的；食物鏈和食物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律；食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強(qiáng)，反之亦然。2生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的意義173生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)綠色植物的初級生產(chǎn)綠色植物是有機(jī)物質(zhì)的最初制造者，而植物物質(zhì)是能量的最初和最基本的儲存者，所以綠色植物被稱為生態(tài)系統(tǒng)的第一性生產(chǎn)者或初級生產(chǎn)者。其生產(chǎn)量稱為第一性生產(chǎn)量或初級生產(chǎn)量。消費(fèi)者動物的次級生產(chǎn)各級消費(fèi)者動物直接或間接利用初級生產(chǎn)的物質(zhì)進(jìn)行同化作用，把植物性物質(zhì)轉(zhuǎn)換為動物性物質(zhì)，使自身得到生長、繁殖和物質(zhì)和能量的貯存。3生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)183生態(tài)系統(tǒng)的功能次級生產(chǎn)過程

食物種群

動物得到的動物未得到的

=動物吃進(jìn)的(C)動物未吃進(jìn)的凈次級生產(chǎn)量(P)呼吸代謝(R)被同化的(A)未同化的(FU)被更高營養(yǎng)級取食未被取食3生態(tài)系統(tǒng)的功能次級生產(chǎn)過程193生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動基本特點(diǎn)能量在生態(tài)系統(tǒng)中和在物理系統(tǒng)中不同能量是單向流動的能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程是不斷遞減的，各營養(yǎng)級的生物量順序向上遞減構(gòu)成生物量金字塔.能量在流動中質(zhì)量逐漸提高3生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的能量流動20第七章-自然地理學(xué)生物群落與生態(tài)系統(tǒng)(下)ppt課件213生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)礦物元素在生態(tài)系統(tǒng)之間的輸入和輸出，它們在大氣圈、水圈、巖圈之間以及生物間的流動和交換稱生物地(球)化(學(xué))循環(huán)，即物質(zhì)循環(huán)(cyclingofmaterial)

。生物地球化學(xué)循環(huán)的三大類型水循環(huán)：主要存儲庫是水圈。氣體型循環(huán)：主要存儲庫是大氣圈，其次為海洋。屬于氣體型循環(huán)的物質(zhì)主要有二氧化碳、氧、氮、氯等。沉積型循環(huán)：主要存儲庫是巖石圈和土壤圈。主要物質(zhì)有磷、硫、碘、鉀、鐵、鎂、鈉、鈣等。3生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)22西德地區(qū)的水循環(huán)示意圖（ClodiusandKeller,1951）3生態(tài)系統(tǒng)的功能西德地區(qū)的水循環(huán)示意圖3生態(tài)系統(tǒng)的功能23氮的循環(huán)3生態(tài)系統(tǒng)的功能氮的循環(huán)3生態(tài)系統(tǒng)的功能24化泥碳煤大氣中CO2CO2碳化作用石油水生植物光合作用腐爛燃料呼吸作用光合作用腐爛擴(kuò)散碳循環(huán)(carboncycle)3生態(tài)系統(tǒng)的功能化泥碳煤大氣中CO2CO2碳化作用石油水生植物腐爛燃料呼吸作254生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡生態(tài)平衡當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，生物之間和生物與環(huán)境之間出現(xiàn)高度的相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)，種群結(jié)構(gòu)與數(shù)量比例持久地沒有明顯變化，能量和物質(zhì)的輸入和輸出大致相等以及結(jié)構(gòu)與功能之間相互適應(yīng)并獲得最佳協(xié)調(diào)關(guān)系，這種狀態(tài)就是生態(tài)平衡（Ecologicalbalance）。4生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡生態(tài)平衡264生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡反饋機(jī)制(feedback)

當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會引起其他成分出現(xiàn)一系列的響應(yīng)變化，這些變化最終又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分，這個(gè)過程就叫反饋。負(fù)反饋（negativefeedback）：是生態(tài)系統(tǒng)在受到一定干擾后恢復(fù)和保持其穩(wěn)定平衡狀態(tài)。正反饋(positivefeedback)

：生態(tài)系統(tǒng)受到內(nèi)部或外界某因素的干擾引起了一些變化。這些變化反過來又加強(qiáng)了某些因素的干擾和所引起的那些變化，使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。4生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡反饋機(jī)制(feedback)274生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡兩個(gè)負(fù)反饋之間的相互關(guān)系狼↑狼↓兔↓兔↑植物↓植物↑狼餓死狼吃飽吃了較多兔子吃了較少兔子兔吃飽兔餓死吃了較少的草吃了大量的草負(fù)反饋4生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)與生態(tài)平衡兩個(gè)負(fù)反饋之間的相互關(guān)系狼↑28第五節(jié)陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)1.陸地生態(tài)系統(tǒng)2.水域生態(tài)系統(tǒng)按人類對系統(tǒng)影響程度可劃分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)兩大類，前者根據(jù)環(huán)境特征和生物的生態(tài)特征不同劃分為陸地生態(tài)系統(tǒng)與水域生態(tài)系統(tǒng)，后者則劃分為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)。第五節(jié)陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)1.陸地生態(tài)系統(tǒng)291.陸地生態(tài)系統(tǒng)主要特征非生物環(huán)境具有極大的復(fù)雜性和更富于變化的特征；具有較高的平均生物生產(chǎn)量和巨大的生物物質(zhì)積累量；動態(tài)變化較明顯，包括季節(jié)性變化和其他類型的演替；相當(dāng)明顯的有規(guī)律的空間分布格局。1.陸地生態(tài)系統(tǒng)主要特征301.陸地生態(tài)系統(tǒng)分布規(guī)律：空間分布格局上帶有明顯的地帶性分布規(guī)律—三向地帶性緯度地帶性：熱量氣候帶的帶狀分布經(jīng)度地帶性（干濕地帶性）：海陸分布和大氣環(huán)流等因素作用。垂直地帶性：海拔升高溫度和氣體逐漸降低，風(fēng)速和太陽輻射加強(qiáng)，降水量先增加后減少。1.陸地生態(tài)系統(tǒng)分布規(guī)律：空間分布格局上帶有明顯的地帶性分布311.陸地生態(tài)系統(tǒng)主要類型熱帶雨林熱帶稀樹草原亞熱帶常綠闊葉林

溫帶落葉闊葉林北方針葉林溫帶草原荒漠凍原1.陸地生態(tài)系統(tǒng)主要類型32陸地生態(tài)系統(tǒng)的分異陸地生態(tài)系統(tǒng)的分異332水域生態(tài)系統(tǒng)主要特征環(huán)境比較均一，變化比較和緩，并較少出現(xiàn)極端情況（水具有流動性和較大熱容量）；大多數(shù)第一性生產(chǎn)者是各種浮游藻類，常出現(xiàn)顛倒的生物量金字塔，即較高營養(yǎng)級（如魚類）的生物量大于生產(chǎn)者的生物量，是陸地生態(tài)系統(tǒng)不具備的特征。2水域生態(tài)系統(tǒng)主要特征342水域生態(tài)系統(tǒng)主要類型淡水生態(tài)系統(tǒng)包括河流湖泊細(xì)流河水庫等。按水的運(yùn)動分類：流水生態(tài)系統(tǒng)：江河與溪流等；靜水生態(tài)系統(tǒng)：湖泊、水庫和池塘等。海洋生態(tài)系統(tǒng)2水域生態(tài)系統(tǒng)主要類型35湖泊生態(tài)系統(tǒng)示意圖湖泊生態(tài)系統(tǒng)示意圖362水域生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)分布圖2水域生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng)分布圖37第六節(jié)社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)2城市生態(tài)系統(tǒng)在一定的社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)條件下，經(jīng)過人們的干預(yù)把自然生態(tài)系統(tǒng)分別改造為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)，它們以人為核心，以自然環(huán)境為基礎(chǔ)，進(jìn)行頻繁的社會和經(jīng)濟(jì)文化活動，并且彼此結(jié)合共同形成為一個(gè)復(fù)雜的整體。第六節(jié)社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)381農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)基本概念是指在人類活動的干預(yù)下，一定區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)群體與其周圍自然和社會經(jīng)濟(jì)因素彼此聯(lián)系、相互作用而共同建立起的固定、轉(zhuǎn)化太陽能，獲取一系列農(nóng)副產(chǎn)品的人工生態(tài)系統(tǒng)。以作物栽培為主體的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)最為重要。1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)基本概念391農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要特征生物成分顯著變化；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)明顯簡化；是一個(gè)能量和物質(zhì)大量流通的開放系統(tǒng)；生物生產(chǎn)量一般較高；具有明顯的地域性特點(diǎn)；人是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的核心，社會因素起重要的導(dǎo)向作用。1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要特征401農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)按照生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，應(yīng)用系統(tǒng)工程等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，把傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合而建立起來的一種多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能、具有良好經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的集約經(jīng)營管理的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢整體性協(xié)調(diào)性地域性高效性控制性層次性穩(wěn)定性改善生態(tài)環(huán)境1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)411農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中國現(xiàn)有生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)類型生物立體共生型：充分利用生物的共生互惠關(guān)系；物質(zhì)能量多層分級利用型：利用生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量循環(huán)和物質(zhì)循環(huán)規(guī)律；基塘式水陸結(jié)合型區(qū)域整體規(guī)劃的綜合型生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中國現(xiàn)有生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)類型42第七章-自然地理學(xué)生物群落與生態(tài)系統(tǒng)(下)ppt課件432城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念城市生態(tài)系統(tǒng)：以人為主體，充分利用空間和集約人口、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)與文化的地域大系統(tǒng)。組成成分：2城市生態(tài)系統(tǒng)基本概念442城市生態(tài)系統(tǒng)主要特點(diǎn)城市生態(tài)系統(tǒng)以人為主體，生物量常具有倒金字結(jié)構(gòu)；城市生態(tài)系統(tǒng)缺乏生物成分，食物鏈（網(wǎng)）變得比較簡短，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，并且還使其生物量常常具有倒金字塔結(jié)構(gòu)；城市是一個(gè)高度耗能和需要大量物質(zhì)輸入并有產(chǎn)品輸出的開放系統(tǒng)，能量和物質(zhì)流動巨大、轉(zhuǎn)換迅速；城市生態(tài)系統(tǒng)雖然是深受人類調(diào)控的典型人工生態(tài)系統(tǒng)，但是依賴性強(qiáng)，獨(dú)立性弱，自我調(diào)節(jié)能力??；是人類對陸地自然生態(tài)系統(tǒng)影響最強(qiáng)烈的地方。2城市生態(tài)系統(tǒng)主要特點(diǎn)452城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)2城市生態(tài)系統(tǒng)城市生態(tài)系統(tǒng)46第七節(jié)生物多樣性及其保護(hù)1生物多樣性的概念2生物多樣性的價(jià)值3全球生物多樣性概況及受威脅現(xiàn)狀4生物多樣性的保護(hù)第七節(jié)生物多樣性及其保護(hù)1生物多樣性的概念471生物多樣性的概念生物多樣性（Biologicaldiversity）：是指在一定時(shí)間和一定地區(qū)所有生物（動物、植物、微生物）物種及其遺傳變異和生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性總稱。遺傳多樣性：基因多樣性，是指存在于生物個(gè)體內(nèi)、單個(gè)物種內(nèi)以及物種之間的遺傳變異的總和；物種多樣性：物種水平上的生物多樣性，一個(gè)地區(qū)內(nèi)物種的多樣化；生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生境的多樣性、生物群落多樣性和生態(tài)過程的多樣性；1生物多樣性的概念生物多樣性（Biologicaldiv482生物多樣性的價(jià)值直接使用的價(jià)值：給人類提供了食物、纖維、藥物（如各種中藥、維生素、魚油等）和燃料、建材等的使用價(jià)值，這些是人們普遍認(rèn)識的；間接使用價(jià)值或生態(tài)功能：非消耗性利用價(jià)值，如改善人類生存環(huán)境，維持自然界生態(tài)平衡等；潛在價(jià)值或選擇價(jià)值：為后代再利用生物多樣性方面提供選擇機(jī)會。2生物多樣性的價(jià)值直接使用的價(jià)值：給人類提供了食物、纖維、493全球生物多樣性概況及受威脅狀況在恐龍時(shí)代，平均每1000年才有一種動物絕種；20世紀(jì)以前，地球上大約每4年有一種動物絕種